焊接金属波纹管机械密封制造技术

本实用新型专利技术属于石油化工生产设备中的带有弹性的机械密封，目的是研制弹性大，使用寿命长的焊接金属波纹管机械密封，提高石化生产设备的工作运转时间；主要结构是：外套底上焊接底片，组合波纹管上下端分别焊接环座底面和底片上面，环座上装配石墨环１；优点是：产品性能稳定，使用寿命长，尤指石油化工行业所用的大轴径焊接密封。（*该技术在2002年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于石油化工生产设备中的带有弹性的机械密封。在现有技术中，常以不锈钢的材料制作，主要结构有环座和弹簧，以及外套，其不足之处是工艺落后，材质不符合规定，故常发生失弹，使用寿命不长。有的厂家不得不进口国外密封件，因而又花去不少的外汇。本技术的目的是研制一种弹性大、使用寿命长的焊接金属波纹管机械密封，使我国的石油化工生产设备正常工作，提高设备的工作运转时间。本技术的技术解决方案是直径为25～300毫米的钛材外套3底上装配焊接环形钛材底片5，由钛材制成的组合波纹管上下端分别焊接在钛材环座2底面和底片5上面，动环座2上内止口中装配环形石墨环1。本技术的技术解决方案还包括当外套3外径在25～150毫米时，组合波纹管是由6～50个厚为0.15毫米的钛材波纹片4依内径、外径焊接顺序以波的形式相连而成，其中每一波是二个片作内径焊接，由3～25个波作外径焊接相连而成，焊缝为白色细线状，焊缝宽度为0.4～0.5毫米。当外套3外径在150～300毫米时，组合波纹管是由厚、薄波纹片7和4以波的形式相间焊接组成，其中厚度为0.15毫米的钛材波纹片4以4～24片存在，厚度为1.5毫米的钛材波纹片7以2～12片存在，每一波以一个厚片二个薄片作内径焊接，由2～12波串接以一个厚片，二个薄片作外径焊接相连而成，焊缝为白色细线状，其宽度为1.1～1.3毫米。底片5的底上装配焊接钛材内套6。上述厚薄波纹片7和4的波片型线方程是X＝1／2gt2，Y＝cost，式中X为横坐标，Y为纵坐标，g为重力加速度，取g＝9.8米／秒2，t为波纹片横断面波形模拟抛物线中自由落体的时间。环形波片上有三个不同半径的弧面相贯形成三个不均称的加强筋，即波片上有三个直径不等的、大小不同的、方向也可不一致的凹槽。环座2上内止口中也可用粘接方式装配石墨环1。本技术的附图图面说明如下附图说明图1是外套3外径为125.5毫米，组合波纹片数n为9层的剖视结构示意图。图2是外套3外径为125.5毫米，组合波纹片数n为6层的剖视结构示意图。图3是外套3最大外径为208.8毫米，组合波纹片数n为6层的剖视结构示意图。图4是外套3外径为255.7毫米，组合波纹片数n为7层的剖视结构示意图。图中标号说明如下1－石墨环，2－环座，3－外套，4－0.15毫米厚的波纹片，5－底片，6－内套，7－1.5毫米厚的波纹片。下面是本技术依附图作进一步的详述实施例1见图1所示，由TA2或17－4P－H钛材制成的环座2上内止口中采用静配合形式或者采用粘接剂装配固定石墨环1。由18个厚为0.15毫米的波纹片4，两个、两个内径焊接相连组成分离的波，由9波波纹片外径彼此焊接相连组成组合波纹管，波纹片4的波片型线方程是X＝1／2gt2，Y＝cost，每个波纹片4中有三个不同半径的凹槽弧面相贯形成三个不均称的加强筋，从而增加波纹片纵向承载能力。用钛TA2或17－4P－H材料制成的组合波纹管两端分别与相同钛材的环座2底面和底片5上面焊接，底片5装配在钛材外套3底上，并焊接固定，外套3外径为125.5毫米。组合波纹管的自由高度为22±1毫米，压缩量为30毫米，需要100±10牛顿力。其焊接是通过专用设备，在高纯氩气保护下，以规定的电流和离子气与保护气的配比比份进行的。焊缝宽度为0.45毫米，呈白色细线状。当然波纹管的波数可制作成3波至25波，外套3外径为25毫米至150毫米，适应不同化工设备上密封的需求。根据需要情况，也可在环座2上端面作拉槽，圆环形拉槽内喷镀不锈钢。实施例2基本同实施例1，所不同之处参看图2所示。组合波纹管n波数为6，外套3外径为125.5毫米，波纹管自由高度为19±0.8毫米，压缩量为30毫米需125±8牛顿力。这里也可将波纹管n波数制作成4波，即波纹片4为8片，其厚度均为0.15毫米。也可将波纹管n波数制成10波，即波纹片4为20片。波纹管的波数及外套3外径的多少改变，取决于石油化工设备中具体的应用。实施例3见图3所示，基本结构同实施例1，不同之处是组合波纹管的波数为6波，即有12个厚为0.15毫米的波纹片4，有6个厚为1.5毫米的波纹片7，每一波是一个厚片二个薄片作内径焊接，6个这样的波彼此之间也是以一个厚片二个薄片作外径焊接相连而成，外套3外径为208.8毫米，呈桶状的内套6底止口与底片5下止口配合焊接。波纹管的焊缝呈白色细线状，宽为1.2毫米，自由高度为43.5±0.5毫米，压缩量为30毫米时需106±12牛顿力。实施例4基本结构同实施例3，不同之处是波纹管的波数n为7，外套3外径为255.7毫米，自由高度为53±1毫米，压缩量30毫米需120±10牛顿力。也可将外套外径制成160毫米至300毫米，组合波纹管波数为4波至12波，根据化工设备密封需求，制定不同的外套外径和不同的组合波纹管波数。环座2上端面也可有拉槽在环形拉槽内喷镀不锈钢。本技术的优点是1、适用于石化系统中生产设备的机械密封，目前经有关单位试用，在立式螺旋沉降离心机，氧化装置P4500型压力离心机，P4400常压离心机，TM－304和PM－404干燥机等机上装配密封，至今累计连续运转时间为245天，最高使用天数为720天，目前仍然使用。2、在本技术中，尤其是直径为100毫米以上的焊接金属波纹管机械密封，产品性能稳定，使用寿命长，其主要指标在国内是领先的，填补了国内石油化工行业用于大轴径焊接金属波纹管机械密封的空白。权利要求1.一种焊接金属波纹管机械密封，包括外套3底上装配焊接环形底片5，其特征在于钛材外套3外径为25～300毫米，由钛材制成的组合波纹管上下端分别焊接钛材环座2底面和钛材底片5上面，环座2上内止口中装配环形石墨环1。2.根据权利要求1所述的焊接金属波纹管机械密封，其特征在于外套3外经在25～150毫米时，组合波纹管是由6～50个厚为0.15毫米的钛材波纹片4依内径、外径焊接顺序以波的形式相连而成。每一波是二个片作内径焊接，由3～25个波作外径焊接相连而成，焊缝为白色细线状，焊缝宽度为0.4～0.5毫米。3.根据权利要求1所述的焊接金属波纹管机械密封，其特征在于外套3外径在150～300毫米时，组合波纹管是由厚、薄波纹片7和4以波的形式相间焊接组成。其中厚度为0.15毫米的钛材波纹片4以4～24片存在。厚度为1.5毫米的钛材波纹片7以2～12片存在，每一波以一个厚片二个薄片作内径焊接，由2～12波串接以一个厚片，二个薄片作外径焊接相连而成，焊缝为白色细线状，焊缝宽度为1.1～1.3毫米。4.根据权利要求2或3所述的焊接金属波纹管机械密封，其特征在于厚薄波纹片7和4的波片型线方程是X＝1／2gt2，Y＝cost，环形波片上有三个不同半径的弧面相贯形成三个不均称的加强筋。5.根据权利要求1或3所述的焊接金属波纹管机械密封，其特征在于底片5的底上装配焊接钛材内套6。6.根据权利要求1所述的焊接金属波纹管机械密封，其特征在于环座2上端面有环形拉槽，拉槽内喷镀不锈钢。7.根据权利要求1所述的焊接金属波纹管机械密封，其特征在于环座2上内止口中也可用粘接方式装配石墨环1。专利摘要本技术属于石油化工生产设备中的带有弹性的机械密封，目的是研制弹性大，使用寿命长的焊接金本文档来自技高网...

【技术保护点】
本实用新型属于石油化工生产设备中的带有弹性的机械密封，目的是研制弹性大，使用寿命长的焊接金属波纹管机械密封，提高石化生产设备的工作运转时间；主要结构是：外套底上焊接底片，组合波纹管上下端分别焊接环座底面和底片上面，环座上装配石墨环１；优点是：产品性能稳定，使用寿命长，尤指石油化工行业所用的大轴径焊接密封。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：申改章，
申请(专利权)人：申改章，
类型：实用新型
国别省市：87[中国|西安]